堪稱一絕的“IO port 鍵盤掃瞄”法
在做專案（工程）的時候，我們經常要用到比較多的按鍵，而且 IO 資源不足，
於是我們就想方設法地在別的模組中節省 IO 口，好不容易擠出一兩個 IO 口，
卻發現仍然不夠用，實在沒辦法了就添加一個 IC 來掃鍵。一個 IC 雖然價格不高，
但對於大批量生產而且產品利潤低的廠家來說，這是一筆不菲的開支!
那，我們能不能想到比較好的掃鍵方法：用最少的 IO 口，掃最多的鍵？可以嗎？
舉個例：給出 5 個 IO 口，能掃多少鍵？有人說是 2*3＝6 個，如圖一：
圖一
對，大部分技術參考書都這麼做，我們也經常這樣做：用 3 個 IO 口作行掃
描，2 個 IO 作列檢測（為方便描述，我們約定：設置某一 IO 口輸出為“0”――
稱其為“掃某 IO 口”）。用行線輸出掃鍵碼，列線檢測是否有按鍵的查詢方法進
行掃鍵。掃鍵流程：在行線依次輸出 011，101，110 掃鍵值，行線每輸出一個
掃鍵值，列線檢測一次。當列線檢測到有按鍵時，結合輸出的掃鍵值可以判斷相
應的按鍵。
但是，5 個 IO 真的只能掃 6 個鍵嗎？有人說可以掃 9 個，很聰明！利用行 IO 與
地衍生 3 個鍵（要注意上拉電阻），如圖二：
圖二
掃鍵流程：先檢測 3 個行 IO 口，對 K1’，K2’，K3’進行掃鍵，之後如上述
2*3 掃鍵流程。5 個 IO 口能掃 9 個鍵，夠厲害吧，足足比 6 個鍵多了 1/2！ 動
動腦，還能不能再多掃幾個？就幾個？一個也行！好，再想一下，硬是被逼出來
了！
如圖三：
圖三
不多不少，正好 10 個鍵！這種掃鍵方式比較少見吧！漂亮！掃鍵流程：
設 IO1 輸出為“0”，檢測 IO2…IO5，若判斷有相應健按下，則可知有健；若
無鍵，則繼續掃鍵：設 IO2 輸出為“0”，檢測 IO3，IO4，IO5，判斷有無鍵按下，
如此類推。這裏應注意：當掃某一 IO 口（輸出為“0”）時，不要去檢測已經掃過
的 IO 口。如：此時設置 IO2 輸出為“0”，依次檢測 IO3,IO4,IO5，但不要去檢測 IO1，
否則會出錯（為什麼，請思考）。
感覺怎麼樣？不錯吧！讓我們再看看圖三，好有成就感！看著，看著……又看到
了什麼？快！見圖四：
圖四
真強！被您看出 20 個鍵！多了一個對稱的三角形。可是，像這樣的排列能正確
掃 20 個鍵嗎？回答是肯定的：不能！上下三角形相互對稱，其對稱掃出的鍵無
法區別。有沒有注意到分析圖三時提到的注意點？（à“當掃某 IO 口時，不要去
檢測已經掃過的 IO 口，否則會出錯”）
我們分析一下圖四：當 IO1 輸出“0”時，按下 K11 或 K11’鍵都能被 IO2 檢測到，
但 IO2 檢測卻無法區別 K11 和 K11’鍵！同理，不管掃哪個 IO 口，都有兩個對
稱的鍵不能區分。
我們假想，如果能把對稱鍵區分開來，我們就能正常地去判斷按鍵。我們在思考：
有沒有單向導通性元件？有！見圖五！
圖五
很巧妙的思路！利用二極體的單向導通性，區別兩個對稱鍵。
掃鍵思路：
對逐個 IO port 掃鍵，其他四個 IO port 可以分別檢測其所在的四個按鍵。
這樣，就不會有分析圖三時提到的注意點。
夠酷吧！等等，大家先別滿足現狀，我們再看一下圖二，是不是有點啟發？
對，我們再分析一下“用 5 個 IO port 對地衍生的 5 個鍵”。看圖六：
圖六
25 個鍵！5 個 IO port 掃出 25 個鍵！
先別激動，我們再分析一下它的可行性，分析通得過才能真正使用。假設掃
鍵流程：先掃對地的 5 個鍵，再如圖五掃鍵。先掃對地 5 個鍵，判斷沒有按鍵，
接著對逐一對 IO 口進行掃鍵。但當對某一 IO 口掃鍵時，如果有對地的鍵按下，
這時有可能會誤判按鍵，因為對地鍵比其他鍵有更高的回應優先順序。例如：掃
IO1，IO1 輸出“0”，恰好此時 K62 按下，IO2 檢測到有按鍵，那就不能判斷是 K11
還是 K62。我們可以在程式上避免這種按鍵誤判：若 IO2 檢測到有按鍵，那下一
步就去判斷是否有對地鍵按下，如果沒有，那就可以正確地判斷是 K11 了。
我們小結掃鍵個數 S：
S = (N-1)*N + N ――啟用二極體
S = (N-1)*N /2 + N ――省掉二極體
經典嗎？太經典了！！告訴大家一個小道消息：第一個設計出此電路的人是一個
美國大佬，他（她？）還為此申請了專利！
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